Millones de agujeros negros supermasivos deambulan rebeldes por el Universo

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Ilustración artística basada en datos científicos de un agujero | NASA
Ilustración artística basada en datos científicos de un agujero | NASA

Los agujeros negros supermasivos suelen ser gigantes tranquilos que tienden a asentarse, de manera apacible y estacionaria, en el centro de las galaxias. Sin embargo, no todos estos monstruos cósmicos se encuentran en los núcleos galácticos, una parte de ellos deambulan errantes alrededor de las galaxias. Los astrofísicos los apodan agujeros rebeldes (rogue) y, aunque son muy difíciles de detectar, el estudio más completo hasta la fecha estima que puede haber una enorme cantidad de ellos en la periferia de todas las galaxias.

La mayoría de las galaxias albergan uno de estos titanes en su centro y sabemos que su masa suele ser proporcional a la de la galaxia que lo rodea, lo que sugiere que la evolución del gran agujero negro y su galaxia están relacionadas de alguna manera. Más allá de eso, el estudio de los agujeros negros supermasivos (SMBH, por sus siglas en inglés) es uno de los campos más apasionantes de la ciencia y uno de los más abiertos porque no sabemos cómo se originan, cómo evolucionan o cuál puede ser su final. De hecho, hasta hace poco ni siquiera sabíamos que podrían existir fuera de ese centro galáctico pero las simulaciones realizadas con supercomputadoras apuntan a que podrían ser más abundantes de lo que pensábamos.

La teoría más aceptada sobre cómo nacen estos agujeros negros supermasivos se basa en la acumulación de todo tipo de materia, gas y polvo con el que va creciendo, añadiendo en el proceso más materia y estrellas e incluyendo en ese proceso la fusión con otros agujeros negros. Sin embargo esta evolución se lleva a cabo en periodos de tiempos cosmológicos muy extensos por lo que alrededor de esos SMBH puede haber otros agujeros negros más pequeños que aún “no han caído en sus garras”. Un equipo de astrónomos, dirigido por Angelo Ricarte del Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics ha utilizado potentes simulaciones cosmológicas para estimar la frecuencia con la que esto debería haber ocurrido en el pasado y cuántos agujeros negros todavía se encuentran deambulando hoy.

“Las simulaciones apuntan a que muchos agujeros negros supermasivos se forman después de varios miles de millones de años de evolución orbital, mientras que otros nunca llegarán al centro de la galaxia”, explica Ricarte en ScienceAlert. “Como resultado las galaxias con una masa similar a nuestra Vía Láctea albergan un promedio de 12 agujeros negros supermasivos que han evitado fusionarse con el gran agujero central y se hallan deambulando en las proximidades de la galaxia”.

El estudio publicado en el boletín mensual de la Royal Astronomical Society señala que estos agujeros rebeldes se originan en galaxias satélites más pequeñas que orbitan alrededor de otras más grandes y por lo general permanecen cerca de lugar donde se formaron. Las simulaciones cosmológicas nos indican que existe una gran cantidad de estos super agujeros vagabundos fuera de los centros galácticos pero la mayoría no están activos (es decir no están “devorando materia”) y por tanto no tienen un halo luminoso con el que poder detectarlos.

Los modelos computacionales nos indican que existen millones de agujeros negros errantes, afortunadamente nuestro entorno más cercano parece bastante seguro y “es extremadamente improbable que cualquiera de estos SMBH errantes se acerque lo acerque lo suficiente a nuestro Sol como para tener algún impacto en nuestro sistema solar”.

El siguiente paso del equipo de Ricarte será intentar detectar alguno de estos grandes agujeros negros rebeldes más allá de las simulaciones por ordenador, una tarea que a pesar de su tamaño puede resultar realmente complicada. Estos objetos cósmicos pueden tener miles de veces la masa de nuestros Sol y aquí reside su principal paradoja: al ser tan masivos no dejan escapar la luz y, si además no están activos creando un halo luminoso en su horizonte de sucesos, detectarlos directamente puede ser casi imposible.

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Referencias científicas y más información:

Michelle Starr “A Huge Number of Rogue Supermassive Black Holes Are Wandering The Universe” 23 agosto 2021 Science Alert

Ricarte, Angelo, et al. «Origins and demographics of wandering black holes». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 503, n.o 4, junio de 2021, DOI:10.1093/mnras/stab866.

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